Целью исследования является изучить физические и технологические возможности экономии тепловой энергии и научно обосновать энергоэффективность создания микроклимата солнечной теплицы траншейного типа. Задачей исследования является технологически решить вопрос уменьшения энергоемкости теплицы с помощью ограждающих конструкций. Методология. С учетом природно-климатологических условий составлена математическая модель теплотехнических расчетов. Определено влияние термического сопротивления на теплопотери ограждающих конструк­ций по объему и площади культивационного сооружения. Результаты. На основе составленной математической модели теоретически и экспериментально исследованы физические и технологические возможности экономии тепловой энергии и научно обоснованы энергоэффективность микроклимата солнечной теплицы траншейного типа. Приведен температурный режим в зависимости от проникающей солнечной радиации в теплицу в регионах Туркменистана. Изучен тем­пературный режим воздуха в теплице и наружного воздуха в зависимости от оптических свойств ограждения конструкции и темпе­ратуры для проектирования теплиц, подбора мощности дополнительного обогрева зимой, охлаждения летом от перегрева, с целью экономии энергоресурсов в регионах Туркменистана. Проанализирован вопрос удешевления тепличного продукта, теплофикации и уменьшения капиталовложений в строительство котельных, которые можно решить путем: повышения термического сопротивления ограждающих кон­струкций при сохранении высоких оптических свойств в биологи­чески активной области спектра; снижения воздухопроницаемости ограждения, которое приведет к сокращению расхода тепла на обогрев инфильтрирующегося в теплицу воздуха; уменьшения объема культивационного сооружения и сокра­щения площади ограждающих его конструкций; рациональное распределение источников тепла в воздушном пространстве культивационного сооружения; при комбинированном использовании возобновляемых источников энергии (создание условий для максимальной аккумуляции солнеч­ной энергии, тепло грунта) с промышленными тепловыми. Заключение. Исследованы термические характеристики солнечных теплиц для выращивания различных сельскохозяйственных культур в условиях Туркменистана. Предложены вопросы удешевления тепличного продукта, теплофикации и уменьшения капиталовложений в строительство дополнительного отопительного и охлаждающего оборудования с целью экономии энергоресурсов. Полученные результаты, дадут, возможность обеспечить, устойчивое развитие регионов страны и интродукцию возделывания, перспективы выращивания сельскохозяйственных культур в аридных районах Туркменистана с использованием возобновляемых источников энергии и тепловых отходов.
The research is aimed at the study of physical and technological possibilities of saving thermal energy and scientific justification of energy efficiency of creating microclimate in the solar greenhouse of trench type. The research objective is to technologically solve the problem of reduction of power consumption of greenhouses by means of enclosing structures. Methodology. Based on the natural and climatological conditions, a mathematical model of thermal engineering calculations has been made, aimed at determining the effect of thermal resistance on the heat loss of enclosing structures in terms of volume and area of the cultivation structure. Results. On the basis of the mathematical model, the physical and technological possibilities of thermal energy saving were theoretically and experimentally investigated, and the energy efficiency of the solar greenhouse microclimate of trench type was scientifically proved. The temperature regime depending on the solar radiation penetrating into the greenhouse in the regions of Turkmenistan was given. The temperature regime of the air in a greenhouse and the outside air was studied, depending on the optical properties of an enclosing structure and the temperature for design of greenhouses, selection of power of additional heating in winter, cooling in summer, for the purpose of economy of energy resources in the regions of Turkmenistan is studied. The article analyzes the issue of reducing the cost of greenhouse product, heat supply and reducing investments in the construction of boilers, which can be solved by: increasing the thermal resistance of enclosing structures while maintaining high optical properties in the biologically active region of the spectrum; reducing the breathability of enclosing structures, which will reduce the heat consumption for heating of the air infiltrated into the greenhouse; reducing the volume of cultivation facilities and reducing the area of enclosing structures; rational distribution of heat sources in the airspace of the cultivation facility; when using renewable energy sources (creation of conditions for maximum accumulation of solar energy, ground heat) in combination with industrial thermal. Conclusion. Thermal characteristics of solar greenhouses for cultivation of various crops in the conditions of Turkmenistan were investigated. The questions of reducing the cost of greenhouse product, heating and reducing investment in the construction of additional heating and cooling equipment in order to save energy were proposed. The obtained results will provide an opportunity to ensure the sustainable development of the regions of the country and the introduction of cultivation, the prospects of growing crops in arid regions of Turkmenistan, using renewable energy sources and thermal waste.